Índice Wobbe - Wobbe index

O Índice de Wobbe (WI) ou número de Wobbe é um indicador da intercambiabilidade de gases combustíveis , como gás natural , gás liquefeito de petróleo (GLP) e gás de cidade e é frequentemente definido nas especificações de abastecimento de gás e utilitários de transporte.

Se for o maior valor de aquecimento , ou maior valor calorífico, e for a gravidade específica , o Índice de Wobbe,, é definido como: ${\ displaystyle V_ {C}}$${\ displaystyle G_ {S}}$${\ displaystyle I_ {W}}$

${\ displaystyle I_ {W} = {\ frac {V_ {C}} {\ sqrt {G_ {S}}}}.}$

${\ displaystyle G_ {S} = {\ frac {\ rho _ {STP}} {\ rho _ {ar, STP}}} = {\ frac {M} {M_ {ar}}}}$

${\ displaystyle \ rho _ {STP}}$é a densidade do gás nas condições padrão (0 ° C, 101,325 kPa), é a densidade do ar nas condições padrão, é a massa molar do gás e é a massa molar do ar que é cerca de 28,96 kg / kmol. ${\ displaystyle \ rho _ {air, STP}}$${\ displaystyle M}$${\ displaystyle M_ {air}}$

O Índice de Wobbe é usado para comparar a produção de energia de combustão de gases de combustível de diferentes composições em um eletrodoméstico (fogo, fogão, etc.). Se dois combustíveis têm índices de Wobbe idênticos, para determinadas configurações de pressão e válvula, a saída de energia também será idêntica. Normalmente, variações de até 5% são permitidas, pois não seriam perceptíveis para o consumidor.

O Índice de Wobbe é um fator crítico para minimizar o impacto da mudança ao analisar o uso de combustíveis de gás natural substituto (SNG), como misturas de propano - ar . O Índice de Wobbe também requer a adição de propano a alguns produtos atualizados de biometano, particularmente em regiões onde o gás natural tem um alto valor calorífico, como a Suécia.

Índice de Wobbe de gases combustíveis comuns

Nota: 1 Joule =2,3901 × 10 ⁻⁴  kcal .

Uso

O índice de Wobbe é expresso em MJ / Nm³ (onde o símbolo imprudente 'Nm³' pretende significar 'm³ em condições normais, muito contra a prescrição BIPM para escrever unidades SI), ou às vezes em BTU / scf . No caso do gás natural ( massa molar 17 g / mol), o valor de aquecimento típico é de cerca de 39 MJ / Nm³ (1.050 BTU / scf) e a gravidade específica é de aproximadamente 0,59, dando um índice de Wobbe típico de 51 MJ / Nm³ ( 1.367 BTU / scf).

Existem três faixas ou "famílias" de gases combustíveis que foram acordadas internacionalmente com base no índice de Wobbe. A família 1 cobre os gases manufaturados, a família 2 cobre os gases naturais (com faixas altas e baixas) e a família 3 cobre o gás liquefeito de petróleo ( GLP ). O equipamento de combustão é normalmente projetado para queimar um gás combustível dentro de uma família específica: gás de cidade rico em hidrogênio, gás natural ou GLP.

Outras características da chama e limites de composição podem determinar a aceitabilidade do gás de substituição, por exemplo , velocidade da chama , "inclinação amarela" devido à combustão incompleta, teor de enxofre, teor de oxigênio, etc.

Limitações

Apesar de sua utilidade, o índice de Wobbe por si só não é um bom indicador da intercambiabilidade de dois ou mais gases, ou misturas deles. É necessário ter em consideração outros critérios para determinar a substituição farta de um combustível por outro, diferente daquele utilizado para regular o sistema de queima.

Referências

• "O índice de Wobbe e a intercambiabilidade do gás natural" (PDF) . Emerson Process Management. 30/07/2007.